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鍋爐給水泵的變型設計程崇勝辛合雷

時間:2017-11-15 16:09:00   來源:本網   添加人:admin

  在栗的設計、生産中,經常遇到每個電廠所用的鍋爐給水泵,其型号各種各樣,而參數更是各不相同。我廠對這些泵進行設計時,如果按照新泵的水力設計步驟,先選定模型泵,然後按泵的相似理論進行計算設計,則不僅需要設計很多圖紙,花費大量設計時間,而且在生産中,還需要制作大量模具,這樣,就會浪費很多資金和時間,造成極大的負擔。這個時候,若采用僅改動葉輪、導葉的出口寬度、葉輪導葉的直徑或泵的級數的泵的變型設計法,事情就比較簡單了。

  鍋爐給水栗的變型設計,僅需改動葉輪、導葉的出口寬度、葉輪導葉直徑或泵的級數這4個因素的其中一個或幾個,設計工作量就比按泵的相似理論重新設計,大大減少了設計工作量,而即使葉輪、導葉改動,葉輪、導葉模具也不需重新制作,進、出水段、中段、水封體等鑄件根本就不需作改動,更不需要做模具,生産周期和生産成本都可大幅降低。因此,我廠生産中經常采用變型設計。而事實上,我廠80%以上的鍋爐給水泵的設計都是通過泵的變型設計完成的。

  2通過改變給水泵的葉輪、導葉流道寬度改變泵的性能參數如果需設計的泵的揚程與已經生産過的泵的揚程比較接近,轉速相同,而流量相差較大,這時,用改變泵的葉輪、導葉流道的設計方法,進行變型設計,是比較适合的。

  vw―出口軸面速度V,―容積效率制造葉輪蠟模時,通過平移葉輪蓋闆,僅改變葉輪出口寬度則與流量有關的認、少2、7/都可以認為不變,這樣,栗的流量與葉輪出口寬度成正比(如所示),即:b2―模型泵葉輪出口寬度b2'――設計泵葉輪出口寬度H~~模型泵揚程W設計栗揚程可以通過已經生産過的菜性能試驗報告,計算出需要設計泵葉輪的出口寬度。

  葉輪出口寬度改變,導葉進口寬度也要做相應改變,一般導葉進口寬度的改變量,等于葉輪出口寬度改變量即可。比如葉輪進口寬度增大5mm,由15mm改為20 mm,則導葉進口寬度也應增加5mm,由18mm改為23mm 111111改為24mm,對應的泵流量由270t/h變為400t/h,導葉進口寬度由19 mm改為26mm,有幾種泵就是通過改變葉輪出口寬度與導葉進口寬度設計的。

  應該注意的是,在設計中選擇合适的葉輪出口寬度與導葉進口寬度時,應根據原先泵的試驗性能曲線,換算轉化成要設計栗的性能曲線,看是否合适。轉換的方法為:先選定合适的62',可以在機械制圖中,将原先泵的性能曲線中的(-77曲線分别建成圖塊,将圖塊方向坐标縮放比例改為的值,直接轉換<-曲線;也可以分别選定幾個i/值,算出對應的醜然後,繪制出設計的性能曲線。合适的判定是,在額定流量下設計泵的效率應在高效區,且最高效率點對應流量應大于額定流量,設計泵揚程應保證能滿足用戶要求。

  根據我廠多年的經驗,給水泵的流量與葉輪出口寬度并不完全成比例,由葉輪出口寬度大的泵換算到葉輪出口寬度小的泵,計算出的流量要比泵實際流量大,由葉輪出口寬度小的泵換算到葉輪出口寬度大的泵,計算出的流量要比泵實際流量小。這是因為葉輪出口寬度大的栗,泵的比轉數也大,泵效率也高。在設計中要注意,由葉輪出口寬度大的泵作為模型泵設計葉輪出口寬度小的泵時,葉輪出口寬度應比計算值适當加大,留出适當的餘量。同時,選擇模型泵時,要選擇流量最接近要設計泵流量的泵作為模型泵。

  3通過改變鍋爐給水泵的葉輪直徑改變泵的性能參數若用戶要求的給水泵的揚程和流量低于已有栗的揚程和流量,且低的不多,可以利用切割定律H進行變型設計,是比較适合的。

  我廠鍋爐給水泵的葉輪,比轉數一般在60~ 120之間,根據我廠生産經驗,比較适合切割定律中的一般離心泵葉輪的切割,即轉速相同時,切割前後流量、揚程之比等于切割前後葉輪直徑的一次方、二次方之比(如所示):轉速不同時,切割前後流量、揚程之比根據原先泵的試驗性能曲線,轉化成要設計泵的性能曲線,看是否合适。轉換的方法為:先選定合适的ZV,可以在機械制圖中,将原先栗的性能曲線中的0-77曲線分别建成圖塊,将圖塊的方向坐标縮放比例改為0V(f/n)的值,H方向坐标縮放比例改為(ZV/認U7n)2的值;将圖塊的(方向坐标縮放比例改為(iV/如(f/n)的值,7方向坐标縮放比例不變,仍為1,直接轉換曲線。

  在生産中,切割葉輪外徑一般指僅僅切割葉片,而保留前後蓋闆不變。

  若用戶要求的給水泵的揚程和流量高于已有泵的揚程和流量,且高的不多,也可将切割定律反過來運用,将已有泵的葉輪當作切割後的葉輪,要設計的泵當作沒有切割的葉輪反算過未。這種設計方法在生産中經常用到。葉輪直徑增大,則與葉輪配合的導葉入口處尺寸也應加大,導葉加大後保持葉輪與導葉之間間隙不變。

  在已有泵的基礎上,增大葉輪直徑,也不需重新做模具。導葉隻需在車削加工時将導葉進口車大即可,可完全用原導葉毛坯加工。

  增大葉輪直徑一般不能增加太多,因為葉輪直徑增加太多,不僅蠟模制作困難,且可能因導葉沖角及葉輪出口角改變,導緻效率下降,揚程增加也不再符合切割定律。根據我廠生産經驗,葉輪直徑切割或增加時,一般不超過5 %.當葉輪直徑增加或減少5%,仍不能滿足用戶要求時,一般通過采用另一種變型設計方法一-增加或減少葉輪級數來完成。

  4通過增加或減少葉輪級數改變泵的性能參數若用戶要求的給水泵的揚程和流量與已有泵的揚程和流量相差較多,葉輪直徑增加或減少5%,同時流道加寬,仍不能滿足用戶要求時,這時一般采用增加或減少泵的級數的方法設計。因要考慮泵軸的強度和剛度,增加泵的級數一般隻考慮增加一級。

  鍋爐給水泵大多為多級節段式泵,改變泵的級數的設計比較方便。如栗的級數增加一級,則軸、拉緊螺栓、泵罩的長度相應加長,中段、導葉等與泵級數有關的零件數量增加一個,泵其餘零件則不用改動。

  鍋爐給水泵若僅增加或減少級數,轉速保持相同時,則栗的性能參數可認為流量不變,揚程的算法是除以模型泵級數,得到單級揚程,然後乘上改後泵級數,即:鍋爐給水菜增加或減少級數,轉速不同時,多換算幾點,畫出要設計泵的性能曲線,因用戶所要的泵流量不一定跟模型泵相同,而泵的性能曲線是連續的,畫出要設計栗的性能曲線後,隻要在用戶所需流量下,栗的揚程能滿足用戶要求,且效率在高效區即可,不需要新泵額定工作點一定要與模型泵相對應。

  如果給水泵加長一級,應重新校核一下泵軸強度及剛度若強度及剛度不夠,則不能用增加級數的方法設計新泵。

  如果給水泵減少級數,則可以不止減一級,應重新計算平衡盤的平衡力M是否足夠;若不夠時應重新設計平衡盤及平衡套平衡盤的平衡力)。

  5通過改變鍋爐給水泵的葉輪、導葉流道寬度,葉輪、導葉直徑,葉輪級數多個因素改變泵的性能參數在泵的變型設計中,改動單個因素往往不能滿足用戶要求,為使變型新泵能更好滿足用戶的要求,經常需要改變多個因素進行變型設計。

  改變多個因素進行變型設計,可以改動3個因素中的任意兩個,設計雖比較複雜,但可以看作單個因素疊加。如一台泵,在轉速相同的情況下,既改變葉輪、導葉流道寬度,葉輪、導葉直徑,又改變葉輪級數,則:根據模型栗的試驗性能曲線,轉化成要設計泵的性能曲線,看是否合适。轉換的方法為:先選定合适的zv、匕可以在機械制圖中,将原先泵的性能曲線中的<-好、Pi曲線分别建成圖塊,将圖塊的方向坐标縮放比例改為/㈨(6//6的值,Y方向坐标縮放比例改為//(i'/i)0V/i)2)2的值,将圖塊0-77的(方向坐标縮放比例改為OV/認)(6//62)的值,7方向坐标縮放比例不變,仍為1,直接轉換(-、曲線。合适的判定是,在額定流量下設計栗的效率應在篼效區,且最篼效率點對應流量應大于額定流量,設計泵揚程應保證能滿足用戶要求。

  若轉速不同,則将圖塊醜的方向坐标縮放比例改為<(ZV/如(V/W(f/n)的值,W方向坐标縮放比例改為(i"i)。0V/認)夂U'/n)2的值,将圖塊<-7;的<方向坐标縮放比例改為<.0V/Z)。(6//62)(f/n)的值,7方向坐标縮放比例不變,仍為1,直接轉換好、曲線,其餘不變。

  這種變型設計,倘給水泵增加一級,也要校核泵軸強度及剛度;倘給水泵減少級數,則可以減少不止一級,也要重新計算平衡盤的平衡力是否足夠。

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